Avaliação da oferta de água não potável

5.1.3.1

Água pluvial

Os Gráficos 14 e 15 apresentam a distribuição da chuva acumulada na média anual para uma série histórica de 1925 e 2017 (Estação Pluviométrica Vitória, nº 83648 – INMET). Observa-se que os meses de novembro e dezembro são os mais chuvosos, com precipitação de 187,1 mm e 16 dias de chuva e 193,6 mm e 15 dias de chuva, respectivamente.

Gráfico 14 – Média mensal das precipitações (1925 a 2017). Fonte: Elaborado pelo autor (2018).

Gráfico 15 – Média mensal dos dias de chuva (1925 a 2017) Fonte: Elaborado pelo autor (2018).

Dessa forma, conforme as Equações 3 e 4, (item 4.2.3.1), foi calculada a oferta de água da chuva disponível para cada mês do ano, utilizando a média das precipitações dos anos de 1925 a 2017 (Tabela 27).

Tabela 27 – Volume da oferta de água de chuva

Meses Precipitação média (mm) Área de Captação (m²) Volume da Oferta (m³) Jan _{131,80 7521,34 778,01} Fev _{82,00 7521,34 478,36} Mar _{131,70 7521,34 777,41} Abr _{108,20 7521,34 636,00} Mai _{81,50 7521,34 475,35} Jun _{62,00 7521,34 358,02} Jul _{65,30 7521,34 377,87} Ago _{52,00 7521,34 297,85} Set _{71,90 7521,34 417,58} Out _{124,10 7521,34 731,68} Nov _{187,10 7521,34 1110,75} Dez _{193,60 7521,34 1149,86} Média mensal 107,60 7521,34 632,39 Acumulado ano 1291,20 7521,34 7588,73

Comparando-se os dados com o consumo de água potável fornecido pela CESAN (item 5.1.1), tem-se o indicativo da oferta de água da chuva representa cerca de 13% de todo o consumo de água potável fornecido pela concessionária local (Gráfico 16).

Gráfico 16 – Comparação dos volumes de água potável (CESAN) com a oferta de água de chuva Fonte: Elaborado pelo autor (2018).

Entretanto, a água da chuva pode ser aproveitada apenas para determinadas atividades que não exigem água com padrão de qualidade de água potável. Na Gráfico 17 mostra-se o volume de água potável atualmente utilizado para suprir a demanda de água para descarga das bacias sanitárias (5.842,92 m³/ano), que pode ser substituído por água não potável (7.588,33 m³/ano). Isso significa que a água de chuva é suficiente para suprir em 130% da demanda para descarga das bacias sanitárias dos banheiros e vestiários da edificação

Gráfico 17 – Comparação dos volumes de oferta de água de chuva x produção de água negra Fonte: Elaborado pelo autor (2018).

Vale destacar que Lima, Nunes e Silva (2017) encontraram ,em seus estudos em uma escola pública em Recife-PE, um potencial de economia de água potável de 59,6% mediante o uso da água de chuva nas bacias sanitárias dos banheiros e vestiários da escola. Cabe salientar que a edificação selecionada para ser estudada pelos autores citados possui superfície de captação de 1.161,5 m², consumo de água potável de 1.332,0 ³/ano, consumo de água não potável de 793,68 m³/ano.

5.1.3.2

Água de Condensação

As Tabelas dos Anexos J, K, L, M mostram, detalhadamente, os resultados obtidos pela medição de vazão através do método volumétrico de cada uma das 8 unidades condensadoras. A Tabela 28 aponta, resumidamente, o volume de condensado produzido por cada unidade condensadora.

Média anual da oferta de água da chuva (m³)

Média anual da produção de água de negra

(m³/ano)

7.588,33

Tabela 28– Resumo do resultado da medição de vazão – método volumétrico Tempo Unidade condensadora 1 (Litros) Unidade condensadora 2 (Litros) Unidade condensadora 3 (Litros) Unidade condensadora 4 (Litros) Unidade condensadora 5 (Litros) Unidade condensadora 6 (Litros Unidade condensadora 7 (Litros) Unidade condensador a 8 (Litros) 06:00 às 14:00 horas _{70,53 92,00 88,93 75,90 77,43 82,03 82,04 106,57} 14:00 às 22:00 horas _{75,90 84,33 88,17 81,27 83,57 83,57 79,73 108,10} Total diário (L) _{146,43 176,33 177,10 157,17 161,00 165,60 161,77 214,67} Total mensal (L) _{4392,90 5289,90 5313,00 4715,10 4830,00 4968,00 4853,10 6440,10}

Oferta total diária (m³) _1,36

Oferta total mensal m³) _40,80

Oferta total anual (m³) _489,63

Somente a título de ilustração, as Figuras 19 e 20 mostram, respectivamente, a unidade condensadora nº 04 e a capacidade de tonelada de refrigeração (1 tonelada refrigeração = 12 mil BTU) da mesma, conforme dado técnico fornecido pelo fabricante do equipamento – HITACHI.

Figura 19 – Unidade Condensadora nº 04 Fonte: Elaborado pelo autor (2018).

Figura 20 – Capacidade de TR fornecida pelo fabricante do equipamento Fonte: Elaborado pelo autor (2018).

A TR de cada unidade condensadora foi comparada com o volume de água condensada produzida diariamente por cada uma unidade condensadora, e estabelecido uma relação de L/TR.d, conforme relacionado na Tabela 29.

Tabela 29 – Capacidade de tonelada refrigeração x vazão x produção de 1 TR (L/TR.D)

Unidade Condensadora

Capacidade de

tonelada refrigeração Total diário (L) Produção de 1 TR (L/TR.d)

1 25 146,43 _5,86 2 30 176,33 _5,88 3 30 177,10 _5,90 4 25 157,17 _6,29 5 25 161,00 _6,44 6 25 165,60 _6,62 7 25 161,77 _6,47 8 40 214,67 _5,37

Fonte: Elaborado pelo autor (2018).

Verifica-se, pela Tabela 28, que a produção variou entre 5,37 L/TR.d a 6,62 L/TR.dia, considerando o funcionamento do sistema do ar condicionado igual a 16 horas por dia.

Guz (2005) verificou que a produção de condensado, em um edifício localizado em San Antônio, Texas (EUA), variou entre 4,56 L/TR.d e 13,68 L/TR.d, durante o período de funcionamento de 12 horas por dia. Sisco et al. (2017) constataram uma produção equivalente a 9,84 L/TR.d em um prédio localizado em Beirute, no Líbano. Entretanto, Al-Farayedhi, Ibrahim e Gandhidasan (2014) encontraram uma produção de, aproximadamente, 50 L/TR.d de água condensada para um aparelho do tipo split de 1,5 TR em seus estudos na Arábia Saudita.

Considerando o funcionamento do sistema de ar condicionado igual a 16 horas por dia, Guzzo (2017) verificou que a produção de condensado no Shopping Center Vila Velha (SCVV), localizado em Vila Velha, ES, variou entre 3,30 L/TR.d e 8,10 L/TR.d, com média de 5,8 L/TR.d.

O valor médio obtido nesta pesquisa para o indicador de produção de condensado referente a 1 TR foi 6,1 L/TR.d, estando próximo dos valores encontrados por Guzzo (2017) e diferente dos demais autores. Cabe evidenciar que a produção de água de

condensação está inteiramente relacionada a temperatura e à umidade relativa do ar (SISCO et al., 2017; LOVELESS, FAROOQ, GHAFFOUR, 2013).

Comparando-se os dados com o consumo de água fornecido pela CESAN, tem-se que o indicativo que a oferta de água de condensação representa cerca de 1% de todo o consumo de água potável fornecido pela concessionária local (Gráfico 18).

Gráfico 18 – Comparação dos volumes de água potável e oferta de água condensada Fonte: Elaborado pelo autor (2018).

Ademais, considerando-se apenas a oferta de água de condensação (489,62 m³/ano), tem-se 8,4% de capacidade para suprir a demanda de água não potável utilizada nas descargas (5.842,92 m³/ano) dos banheiros e vestiários da edificação (Gráfico 19).

Gráfico 19 – Comparação dos volumes de oferta de água condensada x produção de água negra Fonte: Elaborado pelo autor (2018).

[VALOR]

489,62

Média anual da produção de água de negra (m³/ano) Média anual da oferta de água de condensada (m³)

Mesmo apresentando uma vazão de produção pouco expressiva, quando comparada à demanda de água potável total e água não potável, subentende-se que esse processo de aproveitamento de água é uma atitude voltada para o consumo controlado, evitando ao máximo o desperdício e contribuindo para o uso sustentável desse recurso finito.

No Gráfico 20 tem-se o resumo da vazão do consumo médio de fornecimento de água potável (CESAN), oferta de água de chuva, oferta de água de condensação e produção de água negra do Restaurante Central. Destaca-se que a oferta de água de chuva adicionada à água de condensação (8.077,9 m³) é suficiente para ser utilizada em substituição à água potável empregada nas bacias sanitárias da edificação (5.842,9 m³), e ainda se tem um excesso de 2.235,0 m³/ano.

Gráfico 20 – Resumo da vazão do consumo de água potável, oferta de água não potável e produção de água negra da edificação

Fonte: Elaborado pelo autor (2018).

Pacheco (2013) estudou a capacidade de oferta de água de chuva, água de condensação e produção de água negra em um restaurante industrial localizado em São Paulo. Os indicadores encontrados foram similares aos do presente projeto (Tabela 30). Média anual do consumo de água potável - CESAN (m³/ano) Média anual da oferta de água da chuva (m³/ano) Média anual da oferta de água de condensada (m³/ano) Média anual da produção de água de negra (m³/ano) 60.648,00 7.588,33 489,62 5.842,92

Tabela 30 – Comparação entre a capacidade de oferta da água de chuva em restaurante industrial de SP x Restaurante Central da Vale (2018)

Média anual de oferta de água potável, chuva, condensada e

produção de água negra do Restaurante Industrial - SP (m³)

Média anual de oferta de água potável, chuva, condensada e

produção de água negra do Restaurante Central da Vale (m³)

Água potável 57789.90 60.648,00

Água de chuva 6.789,78 7.588,33

Água de condensação 478,21 489,62

Produção de água negra 5.246,33 5.762,88 Fonte: Pacheco (2018).

5.2

OBJETIVO ESPECÍFICO 2 – REALIZAR O BALANÇO HIDRICO

DO RESTAURANTE CENTRAL, CONSIDERANDO AS ENTRADAS E

SAÍDAS DE ÁGUA DA EDIFICAÇÃO EM ESTUDO

Com a finalidade de ilustrar as correntes líquidas de entrada e saída da edificação foi elaborado o fluxograma do Gráfico 21.

Gráfico 21 – Balanço Hídrico anual do Restaurante Central Fonte: Elaborado pelo autor (2018).

Para o cálculo do consumo de água anual, a ser adotado no BHR, foi realizada a média das vazões encontradas referente aos meses de setembro a dezembro de 2017 (Quadro 12) referente ao hidrômetro principal (CESAN), pois essas vazões foram comparadas com as vazões obtidas na setorização.

Diante dos dados apresentados, elaborou-se a Tabela 31, na qual foi atribuído um valor de QI para cada corrente líquida, sendo o valor da qualidade da informação igual a 10 para as vazões medidas por hidrômetro, 4 para as vazões medidas com base em séries históricas consistentes, 2 para vazões coletadas através de simulações e 0,4 para vazões estimadas de forma intuitiva.

Tabela 31 – Vazões medidas e estimadas

Item Correntes Processo Vm (m³/ano) QI

1 E1 CESAN 63.354,00 10

2 E2 Hidrômetro 1 - Banheiro Masculino 2.731,50 10 3 E3 Hidrômetro 2 - Banheiro Feminino 2.465,78 10 4 E4 Hidrômetro 3 - Vestiário Masculino 1.353,97 10 5 E5 Hidrômetro 4 - Vestiário Feminino 1.184,90 10 6 E6 Hidrômetro 5 - Alimentação 24.051,63 10 7 E7 Hidrômetro 6 - Lanches 15.223,08 10 8 E8 Hidrômetro 7 - Louças 1 10.940,19 10 9 E9 Hidrômetro 8 - Louças 2 4.310,70 10 10 E10 Condensação 489,63 4 11 E11 Chuva 7.588,73 4

12 S1 Outros (perdas físicas, evaporação, desperdício,

Perda no consumo) 1.092,25 0,4

13 S2 Drenagem Água de chuva 7.588,73 4

14 S3 Esgoto 62.261,75 4

15 S4 Drenagem Condensação 489,63 4

Fonte: Elaborado pelo autor (2018). Onde,

E1: Vazão média de consumo anual de água potável da CESAN no Restaurante Central (m³/ano);

E2: Vazão média de consumo anual de água no WC masculino - Hidrômetro 1 (m³/ano);

E3: Vazão média de consumo anual de água no WC feminino - Hidrômetro 2 (m³/ano);

E4: Vazão média de consumo anual de água no Vestiário masculino - Hidrômetro 3 (m³/ano);

E5: Vazão média de consumo anual de água no Vestiário feminino - Hidrômetro 4 (m³/ano);

E6: Vazão média de consumo anual de água na Preparação da alimentação - Hidrômetro 5 (m³/ano);

E7: Vazão média de consumo anual de água na Preparação de lanches - Hidrômetro 6 (m³/ano);

E8: Vazão média de consumo anual de água na Limpeza das louças - Hidrômetro 7 (m³/ano);

E9: Vazão média de consumo anual de água na Limpeza das louças II - Hidrômetro 8 (m³/ano);

E10: Vazão média de produção anual de água de chuva passível de captação no Restaurante Central (m³/ano);

E11: Vazão média de produção anual de água condensada do Restaurante Central (m³/ano);

S1: Vazão média de produção anual de água na forma de outros (perdas físicas, evaporação, desperdício, perdas no consumo) por ano (m³/ano);

S2: Vazão média de produção anual de água encaminhada ao sistema de drenagem de água de chuva no Restaurante Central (m³/ano);

S3: Vazão média de produção anual de esgoto no Restaurante Central (m³/ano); S4: Vazão média de produção anual de água encaminhada ao sistema de drenagem de condensação no Restaurante Central (m³/ano);

As equações (25) e (26) foram definidas com base no fluxograma do Gráfico 21 e no Quadro 18.

Quadro 12 – Equações que representam O BHR

EQUAÇÃO Nº DA EQUAÇÃO

E1 + E10 + E11 = S1 + S2 + S3 + S4 25

E1 = E2+E3+E4+E5+E6+E7+E8+E9+E10+E11+S1 26

Aplicou-se a ferramenta Solver do MSExcel® para solução do Balanço Hídrico Reconciliado (BHR). Pretendeu-se, com a reconciliação de dados, encontrar novos valores de vazões que se aproximam da realidade do Restaurante Central, a partir da atribuição de valores de QI conforme o nível da qualidade na metodologia aplicada para cada coleta dos dados de vazões.

Após várias tentativas, validaram-se os valores obtidos no BHR conforme Tabelas 32 e 33.

Tabela 32 – Solução solver do MSEXCEL®

Fonte: Elaborado pelo autor (2018).

A escolha dessa solução teve fundamento nas relações entre as vazões reconciliadas e não reconciliadas, conforme apresentadas na Tabela 33.

Item _{Correntes Processo Vm (m³/ano) QI Vr (m³/ano)} Fórmula (equação 14)

Solver (somatório

coluna anterior)

1 _{E1 CESAN 63.354,00 10 63.353,97 2,47558E-11 2,44E-10}

2 _E2 Hidrômetro 1 - Banheiro

Masculino 2.731,50 10 2.731,50 2,859E-11 3 _{E3 Hidrômetro 2 - Banheiro Feminino 2.465,78 10 2.465,78 2,46546E-11} 4 _{E4 Hidrômetro 3 - Vestiário Masculino 1.353,97 10 1.353,97 2,43496E-11} 5 _{E5 Hidrômetro 4 - Vestiário Feminino 1.184,90 10 1.184,90 2,38864E-11} 6 _{E6 Hidrômetro 5 - Alimentação 24.051,63 10 24.051,62 2,57193E-11} 7 _{E7 Hidrômetro 6 - Lanches 15.223,08 10 15.223,07 2,7976E-11} 8 _{E8 Hidrômetro 7 - Louças 1 10.940,19 10 10.940,19 2,06576E-11} 9 _{E9 Hidrômetro 8 - Louças 2 4.310,70 10 4.310,70 2,6134E-11}

10 _{E10 Condensação 489,63 4 489,63 3,85387E-12}

11 _{E11 Chuva 7.588,73 4 7.588,73 4,62427E-12}

12 _{S1 evaporação, desperdício, Perda} Outros (perdas físicas, no consumo)

1.092,25 0,4 1.092,25 3,62083E-15

13 _{S2 Drenagem Água de chuva 7.588,73 4 7.588,73 6,58482E-14}

14 _{S3 Esgoto 62.261,75 4 62.261,72 3,85143E-12}

Tabela 33 – Relações entre as vazões reconciliadas e vazões medidas

Item Correntes Processo Vm (m³/ano) QI Vr (m³/ano) Vr-Vm Desvio (%)

1 E1 CESAN 63.354,00 10 63.353,97 -0,03 -0,000050 2 E2 Hidrômetro 1 - Banheiro Masculino 2.731,50 10 2.731,50 0,00 -0,000053 3 E3 Hidrômetro 2 - Banheiro Feminino 2.465,78 10 2.465,78 0,00 -0,000050 4 E4 Hidrômetro 3 - Vestiário Masculino 1.353,97 10 1.353,97 0,00 -0,000049 5 E5 Hidrômetro 4 - Vestiário _{Feminino 1.184,90} 10 _{1.184,90 0,00 -0,000049} 6 E6 Hidrômetro 5 - Alimentação 24.051,63 10 24.051,62 -0,01 -0,000051 7 E7 Hidrômetro 6 - Lanches 15.223,08 10 15.223,07 -0,01 -0,000053 8 E8 Hidrômetro 7 - Louças 1 _10.940,19 10 _{10.940,19 0,00 -0,000045} 9 E9 Hidrômetro 8 - Louças 2 _4.310,70 10 _{4.310,70 0,00 -0,000051} 10 E10 Condensação _489,63 4 _{489,63 0,00 -0,000049} 11 E11 Chuva 7.588,73 4 7.588,73 0,00 -0,000054 12 S1

Outros (perdas físicas, evaporação, desperdício, Perda

no consumo)

1.092,25 0,4 1.092,25

0,00 -0,000015 13 S2 Drenagem Água de chuva 7.588,73 0,4 _{7.588,73 0,00 -0,000064}

14 S3 Esgoto 62.261,75 4 62.261,72 -0,03 -0,000049

15 S4 Drenagem Condensação 489,63 4 489,62974 0,00 -0,000054

Fonte: Elaborado pelo autor (2018).

Os desvios encontrados foram insignificantes, uma vez que o consumo setorizado de água potável não se alterou. Pode-se concluir que tal resultado é consequência dos altos valores de QI atribuídos às correntes líquidas em questão, haja visto que a maioria das vazões foram medidas com hidrômetros.

Destaca-se que as vazões medidas e reconciliadas por Guzzo (2017), em um estudo no Shopping Vila Velha, foram 111.001,11 m³ e 110.997,41 m³, respectivamente, com desvio de -0,003 % e diferença -3,70 m³/ano. Tais valores assemelham-se ao presente estudo, pois em ambos os casos o QI adotado pelos autores foi de alta confiabilidade.